阻塞型活塞式颗粒阻尼器力学特性分析

发布时间：2020-12-27 15:31

　　针对颗粒阻尼器在理论研究方面的不足,以一种阻塞型活塞式颗粒阻尼器为研究对象,基于接触面干摩擦理论建立该新型颗粒阻尼器的非线性迟滞力学模型,设计颗粒阻尼器动态实验,采集数据后运用遗传算法对颗粒阻尼器力学模型进行参数识别及模型验证。结果表明,建立的颗粒阻尼器力学模型能够反映在不同频率、不同位移幅值的简谐振动环境中阻塞型活塞式颗粒阻尼器的力学特性。 

【文章来源】：中国科技论文. 2020年08期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

阻塞型活塞式颗粒阻尼器结构

阻塞型活塞式颗粒阻尼器的耗能机理属于两固体接触表面的摩擦问题[7]。基于Den Hertzog的理想干摩擦模型[8],将接触面上接触状态的变化理解为瞬时产生。因此在干摩擦接触面的单自由度系统中,作用力-时间波形为理想的方波,并且由于摩擦力产生特性,其方向与运动速度方向相反[9]。实际上,两固体接触表面间的摩擦情况比较复杂,因此单纯的理想干摩擦模型具有明显的局限与不足[10-11]。考虑干摩擦接触体具有的弹性,在接触过程中,接触面会产生弹性变形,接触面的受力可以分解成法向接触力和切向接触力,并且当外力达到一定限度时,接触面会发生相对滑移[12-13]。因此可以将干摩擦接触面视为一个理想库伦摩擦副同一根弹簧的组合[14-15]。对阻塞型活塞式颗粒阻尼器而言,颗粒与颗粒间、颗粒与壁面及活塞(杆)之间的接触力与滑动模型如图2所示。由图2的微观力学模型中可以看出,阻塞型活塞式颗粒阻尼器的力学特性是比较复杂的,受弹性作用力、黏性作用力和摩擦作用力的共同影响,具有很强的非线性和迟滞性,属于典型的非线性迟滞系统。

测试系统如图3所示,阻尼器下端固定在振动台上,双向压力传感器一端与阻尼器的活塞杆连接,另一端与固定在地面的钢梁连接。由加速度传感器采集振动台的激励信号,由力传感器采集阻尼器作用力,试验中采集得到的作用力及加速度信号分别如图4、图5所示。图4 实测加速度信号(部分)

【参考文献】：
期刊论文
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[2]考虑弹簧非线性的ISD悬架振动特性分析[J]. 付裕,华春蓉,赵旺,陈晓育,董大伟.  中国科技论文. 2018(22)
[3]一种带活塞的颗粒阻尼器阻尼特性试验研究[J]. 郭阳阳,杨啟梁,胡溧,孙丽.  科技通报. 2016(08)
[4]非线性迟滞阻尼对隔振系统力传递特性影响[J]. 孙靖雅,华宏星,肖锋,刘兴天,黄修长.  振动与冲击. 2014(10)
[5]垂直简谐激励下颗粒阻尼耗能特性的仿真研究[J]. 段勇,陈前,周宏伟.  振动与冲击. 2009(02)
[6]颗粒阻尼的动态特性研究[J]. 胡溧,黄其柏,柳占新,王剑亮.  振动与冲击. 2009(01)
[7]非线性迟滞系统建模方法[J]. 李冬伟,白鸿柏,杨建春,刘英杰.  机械工程学报. 2005(10)
[8]具有非线性迟滞特性的大挠度弹性联轴器建模[J]. 龚宪生,赵玫,骆振黄.  上海交通大学学报. 1995(03)

硕士论文
[1]基于接触力学的颗粒阻尼器形状及材料参数对耗能减振影响的研究[D]. 李博.东北大学 2010



本文编号：2941997